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La présente invention est relative à un appa- reil pour extruder de la matière plastique sur des noyaut et, plus particulièrement, à un appareil pour extruder une matière plastique isolante sur des noyaux de longueur indéfinie, tels que des conducteurs électriques allongés ou analogues.
Lors de la fabrication de certains types de con- ducteurs électriques destinés à être utilisés dans des dispositifs de communication, un revêtement ou enrobage isolant est extrudé autour du conducteur. Une matière plastique, telle que du polyéthylène solide ou dilatable, est amenée dans une machine d'extrusion pour 'exécuter cette opération d'enrobage. La matière plastique est introduite dans un cylindre d'extrusion, pressée en avant et travaillée dans ce cylindre par un dispositif d'anameement tel qu'une vis sans fin, après quoi'la matière plastique est amenée dans une tête d'extrudage où un enrobage est formé autour du conducteur. Le conducteur est alimenté dans une filière de façonnage et est dirigé vers celle-ci par un tube à noyau.
Dans le passé, il était de pratique courante de prévoir dans le tube à noyau un alésage dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre du conducteur. Dans d'autres parties de la tête d'extrudage traversées par le conaucteur, telles que le support du tube à noyau et le dispositif éventuel prévu pour fixer le tube à noyau dans la tête d'extrudage, le fil métallique pouvaient vibrer avant son entrée dans le tube à noyau. Ces- vibrations provoquent une usure considérable du tube à noyau, à tel point qu'il se forme finalement des rainures dans ce tube très et que ce dernier doit xxxx souvent être remplacé. Une
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autre source d'usure est la filière de façonnage, qui est ordinairement en acier.
Les filières en acier sont par- ticulièrement sujettes à usure, lorsque les conducteurs sont enrobés de matières plastiques dilatées, étant donné que le résidu de l'agent de dilatation utilisé pour dila- ter la matière plastique use et corrode lforifice de la filière.
L'invention a pour objet un nouvel appareil per- fectionné pour extruder une matière plastique sur des noyaux.
L'invention a encore pour objet un nouvel appa- reil perfectionné pour extruder une matière plastique isolante sur des noyaux de longueur indéfinie, tels que des conducteurs électriques allongés ou analogues.
L'invention a également pour objet une tête d'extrudage, dans laquelle la durée de service du tube est à noyau et de la filière @@@@ grandement accrue .
L'appareil suivant l'invention pour extruder de la matière plastique sur des noyaux peut comporter un corps dans lequel est ménagé un passage, une filière as- sujettie dans le passage à l'extrémité de sortie de celui- ci, un guide de noyau fixé dans le passage et espacé de la filière, ce guide comportant un tube allongé présentant un alésage dont le diamètre est sensiblement le même que le diamètre du noyau et présentant une partie s'étendant à partir de l'extrémité d'entrée du passage, et un dispo- sitif pour faire avancer le noyau, de manière continue, à travers le tube allongé et la filière.
D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante d'une forme d'exécution particulierc d'un appareil suivant l'invention, en référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels :
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- la figure 1 est une vue en élévation latérale de l'appareil constituant une forme d'exécution de l'in- vention; - la figure 2 est, à plus grande échelle, une coupe horizontale fragmentaire suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 montre, à plus grande échelle, une partie de la figure 2, certaines parties étant arra- chées pour illustrer la construction de certains éléments, et ' - la figure 4 est , à. plus grande échelle, une coupe verticale fragmentaire suivant la ligne, 4-4 de la figure 3.
On se réfèrera à présent en détails aux dessins ci-annexés et, plus particulièrement aux figures 1 et 2, qui représentent une machine à extruder, désignée, de ma- nière généràle, par la notation de référence 10, cette machine servant à extruder une matière plastique sur un .conducteur 11, de manière à former un enrobage isolant 12 autour de ce conducteur. Une matière plastique appro- priée 15, telle que polyéthylène plein ou dilatable, est placée dans une trémie 16, à partir de laquelle elle s'écoule dans un cylindre d'extrudage 17. Si un enrobage cellulaire/12 doit être appliqué autour du conducteur 11, un agent de soufflage est mélangé au polyéthylène plein, cet agent de soufflage décomposant et dilatant le poly- éthylène lorsqu'il sort de la machine à extruder.
Une via sans fin 20 (figure 2) entraînée par moteur est montée dans le cylindre d'extrudage 17. La vis sans fin 20 agit sur la matière 15 et l'entraîne le long du cylindre 17.
Le conducteur 11 est amené à la machine à extruder 10 à partir d'une source 21 et est tiré à travers cette machine par un cabestan 22. Le conducteur isolé passe autour du @
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cabestan 22 et est finalement enroulé sur une bobine col- lectrice 25.
Comme le révèle la figure 2, la matière plastique 15 est chassée par la vis sans fin 20 le long du cylindre d'extrudage 17 et dans un passage conique 26 ménagé dans une tête d'extrudage, désignée de manière générale par la notation de référence 27, cette tête étant fixée par des moyens appropriés (non représentés) au cylindre d'extru- dage 17. Entre le cylindre d'extrudage 17 et la tête d'ex trudage 27 se trouve une plaque briseuse 30, qui supporte un ensemble de tamis 31. Ce dernier est maintenu en pla- ce au voisinage de la plaque 30 par un anneau élastique 32. L'ensemble de tamis 31 comprend plusieurs tamis à mailles fines et grossières.
La matière plastique 15 est chassée par la vis sans fin 20 à travers le passage coni- que 26 et à partir de celui-ci dans un passage d'extrudage 35.ménagé dans la tête d'extrudage 27 perpendiculairement à l'axe du cylindre d'extrudage 17.
Ce type d'extrudeur à tête transversale présenta certains avantages dans la technique, notamment l'avantag' évident d'extruder des matières sur des conducteurs mobi- les, sans compliquer le fonctionnement du dispositif d'a- limentation en matière plastique. Lorsque la matière plastique 15 pénètre dans le passage 26, elle enveloppe un support 36 de tube à noyau, dans lequel est'fixé un tube à noyau 37 par une clavette 39. On peut voir à la figure 4 que la matière plastique 15 s'écoule des deux., cotés du support 36 et entoure complètement le tube à noyau 37, lorsque le conaucteur 11 passe à travers des alésages 40 et 41 ménagés dans le tube à noyau 37.
Le support 36 du tube à noyau 37 est aligné dans la tête d'extrudage 27 par une plaque d'alignement 42, qui défi- nit la partie du passage 35 qui est la plus éloignée de
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la vis dans fin 20. Les divers éléments sont retenus dans la tête d'extrudage 27 par un écrou 45, qui présente des trous 46-46 pour faciliter l'enlèvement de l'écrou.
Pour empêcher un déplacement longitudinal du sup- port 36 du tube à noyau par rapport au conducteur 11, le support 36 est fixé dans le passage 35 par un ensemble 47 à tête et guide-fil comportant un manchon guide-fil 50.
Comme le montre le mieux la figure 3, le support 36 pré- sente un alésage 51, tandis que le manchon 50 présente un alésage 52 qui est contigu à l'alésage 51. Il est courant dans la technique de prévoir des alésages, tels que ceux désignés par les notations 51 et 52 à la figure 3, dont les diamètres sont largement supérieurs au diamètre du conducteur 11 avançant continuellement à travers ces alé- @ sages.
Le conducteur 11 est dirigé vers une filière 55 montée fixement dans un porte-filière 56 monté à l'ex- trémité de sortie de la tête d'extrudage. Le porte-fi- lière 56 est maintenu en place par une douille 57, qui est fixée à la tête d'extrudage 27 par des boulons 60-60 et qui présente un alésage conique 61. Un joint 62 en matière résistant aux températures élevées est placé entre le porte-filière 56 et la douille 57 et un /oint similai- re 63 est prévu entre le porte-tube 36 et la tête guide- fil 47. Deux particularités de l'invention fournissent une machine d'extrudage, qui peut fonctionner pendant de longues périodes sans arrêt nécessité pour le remplace- ment de parties usées. Tout d'abord, il se produit; ordi- nairement une usure excessive dans l'alésage 41 du tube à noyau 37 par le conducteur 11.
Cette usure est engen- drée dans les machines à extruder ordinaires, parce qu'un long tronçon du conducteur 11 est ordinairement non sup- porté entre l'alésage 41 du tube 37 et la bobine d'alimen-
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tation 21, un effet de guidage étant cependant produit par les alésages à grand diamètre prévus dans le manchon de guidage 50 et le support 36 du tube à noyau. Cette absence de support provoque des vibrations du conducteur 11, ces vibrations ayant pour effet de former, par usure, des rainures irrégulières dans l'alésage 41 du tube 37.
Ordinairement, seul l'alésage 41 présente Sensiblement les mêmes dimensions que le conducteur nu 11, comme montré à la figure 3, et le conducteur n'est pas davantage supporté par l'alésage de grand diamètre 40, jusqu'à ce qu'il at- teigne l'alésage 41 dans l'extrémité avant du tube à noyau
Pour redresser le conducteur 11 et amortir ses vibrations, un long tube 70 en métal, notamment en acier inoxydable, présentant un alésage 70 de diamètre très lé- gèrement 'supérieur au diamètre du conducteur 11, est insé- ré dans les alésages 51 et 52 du porte-tube 36 et du man- chon 50 respectivement. Le tube allongé 70 est fixé à son extrémité de droite, comme le montre la figure 3, par un ajustement coulissant dans l'alésage 40 du tube à noyau 37.
A son extrémité de gauche, lorsqu'on considère la figure 3, le tube 70 est fixé dans une garniture 72 comportant une douille filetée 75 et un capuchon 76 vissé sur celle-ci. Lorsque le capuchon 76 est vissé en place, un joint 77 en matière flexible est serré autour de la périphérie du tube 70, de manière à maintenir fermement ce tube en place, sans le courber ou le déformer.
Comme le montrent les figures 2 et 3, le tube allongé 70 s'étend pur une courte distance au delà de l'extrémité d'entrée, c'est-à-dire de l'extrémité dans laquelle pénètre le conducteur 11, de la tête d'extruda- ge 27. Lorsque le conducteur 11 pénètre dans l'alésage 71 du tube allongé 70, le faible jeu de conducteur dans le tube redresse le conducteur et l'empêche de vibrer sur
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une distance relativement longue avant que le conducteur pénètre dans l'alésage 41 du tube 37. On comprendra que le tube 70, en empêchant le conducteur 11 de vibrer, em- pêchera une usure excessive de l'alésage 41 du tube 37, ce qui a pour effet d'augmenter fortement la durée de ser- vice du tube 37.
Une seconde particularité de l'invention four- nissant une machine à extruder, qui peut fonctionner pen- dant de longues périodes sans interruption nécessaire pour remplacer des parties usées', consiste à prévoir une filiè- re 55, qui au lieu d'être en acier comme d'habitude, est en diamant. Comme le révèle la figure 3, la filière 55 comporte un diamant 79 dans lequel est ménagé un orifi- ce de filière $0. Le conducteur 11 passe à travers l'ori- fice 00 et les dimensions de l'enrobage 12 sont détermi- nées notamment par le calibre de l'orifice. Sauf pour ' l'orifice 80 ménagé dans le diamant 79, les autres côtés du diamant peuvent être de forme irrégulière, comme mon- tré à la figure 3.
Pour fixer ce diamant dans la filière 55, un métal en poudre 81 peut être pressé dans un évide- ment 82 ménagé dans la filière autour du diamant qui y est placé.
Dans une forme d'exécution de l'invention, un enrobage en matière plastique-15 a été extrudé sur un con- ducteur en cuivre de calibre 19 à travers un tube en acier inoxydable 70 ayant un diamètre intérieur supérieur d'en- viron 0,001 à 0,003 pouce à celui du conducteur 11. Dans ce cas, le tubage a redressé le conducteur '11 et a empê- ché toute vibration de ce dernier avant l'entrée du con- ducteur dans le tube 37, en sorte que le tube allongé 70 a augmenté la durée de service du tube à noyau en acier utilisé d'une moyenne de 1.000.000 de pieds de conducteur enrobé jusqu'à plus de 15.000.000 de pieds de ce conduc-
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taux*. Etant donné que le tube en acier inoxydable 70 est relativement peu coûteux et que les tubes à no au sont très coûteux,
des économies importantes sont réalisées par suite de l'emploi du tube 70 réalisé conformément à la particularité susdécrite de l'invention.
Dans la même machine à.extruder, la filière
55 avec le diamant 79 a été utilisée. Avant l'utilisa- tion'de 'la .filière à orifice 80 à diamant, on avait utili- sé des filières en acier ayant une durée de service moyenne de 1. 000.000 pieds de conducteur isolé 13. Une des causes principales d@raccourcissement de la durée de . service.des filières était l'abrasion et la corrosion de la filière par, le résidu de l'agent de soufflage utilisé pour 'dilater la matière plastique 15. Avec la filière suivant l'invention, plus de 40.000.000 pieds du conduc- teur de calibre 19 ont été isolés avec du polyéthylène et le diamant n'a sensiblement pas révélé de signes mesu- rables d'usure.
Quoique des filières à orifice dans du diamant co@tent approximativement cinq fois autant que les filières en acier communément utilisées, leurt avantages sont évidents, du fait que, dans l'exemple donné plus haut, une filière en diamant à duré autant que'40 filiè- res en acier, sans présenter de signe d'usure mesurable.'
D'autres avantages que le simple'coût du¯ tube
37 et de la filière 55 sont procurés par la mise en oeu- vre de l'invention. Ainsi, du fait qu'il né se produit virtuellement pas d'usure de la filière, il né se'produit ,,qu'un changement négligeable de l'équilibre de chaleuret ''de pression dans la machine à extruder, en sorte que le produit obtenu est plus uniforme.
Par ailleurs, du fait que la tête d'extrudage 27 doit moins souvent être enle- vée lors de l'utilisation de la machine suivant l'inven- tion, il est évident que des rendements accrus de l'opéra-
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teur sont obtenus.
Il est également à noter que l'utilisation d'un tube peu coûteux, tel que le tube allongé 70,pour redres- ser le conducteur et amortir ses vibrations est beaucoup 7lus avantageux que de former un alésage, tel que l'alésa- ge 51 du porte-tube 37 ou analogue, de façon que cet alé- sage ait sensiblement les mêmes dimensions que le conduc teur. Dans ce dernier cas, l'alésage ménagé dans le sup- port du tube à noyau s'usera., en sorte que cet accessoire de prolongement très coûteux devra nécessairement être fréquemment remplacé. De même, si le conducteur venait à se briser dans la tête d'extension, la matière plasti- que s'écoulerait dans le tube allongé qui est aisément en- levé et nettoyé et non dans le support du tube à noyau, qui est relativement difficile à enlever.
Il est évident que l'invention n'est pas limi- tée aux détails particuliers décrits plus haut, de nom- breuses modifications pouvant être apportées à ces détails sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS 1. Appareil pour extruder une matière plastique sur des noyaux, comprenant un corps présentant un passage, une filière'fixée dans ce passage à l'extrémité de sortie' de celui-ci, un guide de noyau fixé dans lé passage à,.une certaine distance de la filière, le guide susdit compor- tant un tube présentant un diamètre sensiblement égal au diamètre du noyau et présentant une partie s'étendant à partir de l'extrémité d'entrée ,du passage, et des moyens pour faire avancer, de manière continue, le noyau à 'tra- vers le tube, et ,la filière.
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